竹節(jié)紗結(jié)構(gòu)性能測試與分析

馬 芹，劉學(xué)鋒

(河南工程學(xué)院 紡織工程系，河南 鄭州 450007)

隨著生活水平的不斷提高，消費者的審美觀也日趨多元化.為了滿足人們對織物組織結(jié)構(gòu)及紗線結(jié)構(gòu)多樣化的需求，新型花式紗線出現(xiàn)了前所未有的發(fā)展局面[1].竹節(jié)紗作為花式紗線的一種，結(jié)構(gòu)獨特、品種多樣,用竹節(jié)紗織成的織物布面呈現(xiàn)無規(guī)律的竹節(jié)樣波紋，形似雨絲或云斑，風(fēng)格立體、豐富、時尚，被廣泛應(yīng)用于牛仔布、高檔襯衣、休閑服裝與裝飾用品等領(lǐng)域[2].本研究對竹節(jié)紗的性能進行了測試與分析，研究結(jié)果具有較強的應(yīng)用價值.

1 竹節(jié)紗的結(jié)構(gòu)特征及存在問題

竹節(jié)紗由竹節(jié)部分和基紗部分組成.從外觀來看，竹節(jié)紗的竹節(jié)部分較粗，捻度較少，纖維疏松；基紗部分較細，捻度較大，纖維緊密[3]. 經(jīng)紗采用竹節(jié)紗時，由于經(jīng)向竹節(jié)紗竹節(jié)處較粗、毛羽多、結(jié)構(gòu)松，通過整經(jīng)機、漿紗機的伸縮筘、織機的停經(jīng)片、綜絲和鋼筘等部件的摩擦，紗線強力會降低而造成斷經(jīng).同時，由于紗線受摩擦易產(chǎn)生毛羽或起球，很容易造成織造時經(jīng)紗開口不清或經(jīng)紗相互粘連的現(xiàn)象，產(chǎn)生“三跳”織疵，進而影響織機的效率和布面質(zhì)量[4]. 緯紗采用竹節(jié)紗時，在引緯過程中竹節(jié)紗存在弱強弱捻環(huán)節(jié)且消極引緯時緯紗極易產(chǎn)生退捻，從而使強力更低，儲緯器內(nèi)或者織口內(nèi)的緯紗會因弱強弱捻造成斷緯.另一方面，由于竹節(jié)部分和基紗部分的強力差異大、捻度差異明顯，如引緯力偏小容易產(chǎn)生引緯不到位、緯縮等現(xiàn)象，生產(chǎn)中應(yīng)主要依據(jù)竹節(jié)紗的弱強環(huán)節(jié)確定經(jīng)緯紗的張力和生產(chǎn)工藝參數(shù).

目前，國內(nèi)外學(xué)者研究了有關(guān)花式紗線的紡紗設(shè)備、竹節(jié)紗紡紗工藝設(shè)計和竹節(jié)紗捻度分布問題等，尤其是采用圖像分析法對竹節(jié)紗的捻度、竹節(jié)紗的循環(huán)周期長度、基紗直徑、竹節(jié)直徑以及各基紗段和竹節(jié)段的長度進行精確分析[5]，極少有學(xué)者對竹節(jié)紗的性能做分析研究.本研究對純棉竹節(jié)紗的性能進行了測試分析，以期對專業(yè)技術(shù)人員制定織造加工生產(chǎn)工藝有所幫助，以提高竹節(jié)紗產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，從而滿足市場對竹節(jié)紗產(chǎn)品的需求.

2 竹節(jié)紗的性能測試

本研究所選用的試樣屬于環(huán)錠紡竹節(jié)紗，規(guī)格參數(shù)見表1，測試指標為竹節(jié)部分和基紗部分的捻度、強力和毛羽指數(shù)，對兩部分的測試結(jié)果進行對比分析.

表1 試樣規(guī)格參數(shù)Tab.1 Specification of samples

表2 紗線捻度測試實驗參數(shù)Tab.2 Experimental parameters of yarn twist test

2.1 紗線捻度測試

在捻度測試中，為了使測試數(shù)據(jù)盡可能準確，選擇竹節(jié)部分中間50 mm紗段和基紗部分中間100 mm紗段.選取基紗部分100 mm的紗段是因為基紗部分較長，如選取的長度適當(dāng)，測得數(shù)據(jù)誤差小并接近紗線的實際捻度.實驗儀器選用Y331LN型數(shù)字式紗線捻度儀，輸入實驗參數(shù)見表2.

2.2 紗線毛羽測試

采用普通紗線毛羽儀測試竹節(jié)紗毛羽時，由于竹節(jié)部分較粗，易被當(dāng)成毛羽堆計入毛羽根數(shù)，無法描述竹節(jié)紗毛羽.同時，竹節(jié)部分和基紗部分的紗線長度均不能滿足普通毛羽測試儀連續(xù)測試的要求，所以采用目測計數(shù)法分別對竹節(jié)部分和基紗部分進行毛羽計數(shù)統(tǒng)計[6].實驗方法及步驟如下： ①采用目測計數(shù)法，標準溫濕度條件下每部分紗線選10個試樣，每一試樣的測試長度均為100 mm； ②在干凈、光滑的黑板上標記紗線位置處，距紗線位置1 mm處、2 mm處、……、8 mm處劃豎直鉛直線； ③將紗線試樣無伸長狀態(tài)下與紗線位置處直線重疊，放大鏡下觀察各部分的毛羽根數(shù)并記錄； ④計算各部分的毛羽平均根數(shù).

2.3 紗線強力測試

紗線強力實驗參照國標GB/T 3916—1997《紡織品卷裝紗單根紗線斷裂強力和斷裂伸長率的測定》有關(guān)規(guī)定進行，實驗儀器選取YG061-1500型短夾距單紗強力儀.夾持長度為100 mm；拉伸速度均為100 mm/min；試樣按(0.5±0.1) cN/tex選定預(yù)加張力，竹節(jié)部分的預(yù)加張力為(31±5) cN，基紗部分的預(yù)加張力為(14±2) cN.

表3 紗線捻度測試結(jié)果Tab.3 Test results of yarn twist

表4 毛羽測試結(jié)果Tab.4 Test results of yarn hairiness

3 實驗結(jié)果與分析

3.1 捻度結(jié)果與分析

竹節(jié)部分和基紗部分紗線的捻度測試結(jié)果見表3，可知：①基紗部分1 m捻系數(shù)的平均值是竹節(jié)部分1 m捻系數(shù)的平均值的2.37倍，說明基紗部分的加捻程度遠大于竹節(jié)部分，即基紗部分紗線的結(jié)構(gòu)緊密而竹節(jié)部分紗線較松散；②基紗部分的捻度變異系數(shù)小于竹節(jié)部分，說明基紗部分的捻度分布較均勻并且加捻效果優(yōu)于竹節(jié)部分.

3.2 毛羽實驗結(jié)果與分析

竹節(jié)部分和基紗部分毛羽的測試結(jié)果平均根數(shù)見表4，可知：①竹節(jié)部分毛羽長度為1 mm的短毛羽根數(shù)是基紗部分的2.2倍，說明竹節(jié)部分結(jié)構(gòu)松散、伸出紗線主體外的纖維較多；②竹節(jié)部分3 mm及以上的有害毛羽為7根/10 cm，基紗部分的有害毛羽僅為4根/10 cm，在漿紗過程中應(yīng)適當(dāng)增加上漿率以貼伏毛羽，提高竹節(jié)紗在織造過程中的耐磨性.

3.3 強力實驗結(jié)果與分析

竹節(jié)部分和基紗部分紗線的強力測試結(jié)果見表5.

表5 紗線強力測試結(jié)果Tab.5 Test results of yarn strength

由表5可知，雖然竹節(jié)紗部分特數(shù)是基紗部分的2.2倍，竹節(jié)紗段的斷裂強力卻稍小于基紗部分，是基紗部分斷裂強力的98.4%，其斷裂強度遠低于基紗部分的斷裂強度.這是因為基紗部分的較竹節(jié)部分紗體結(jié)構(gòu)緊密，捻度較大，毛羽較少，雖然基紗段紗特細，其斷裂強力反而大于竹節(jié)紗段.由表5可知，竹節(jié)部分紗線的強力CV值較高，此部分強力波動幅度大，會造成紗線在絡(luò)筒、整經(jīng)與漿紗工序斷頭，影響生產(chǎn)效率.

4 結(jié)論

(1)基紗部分紗線的結(jié)構(gòu)緊密，捻度變異系數(shù)均小于竹節(jié)部分.竹節(jié)部分結(jié)構(gòu)松散，毛羽較多，尤其是3 mm及以上的有害毛羽較多，在漿紗過程中應(yīng)適當(dāng)增加上漿率，選擇合理的漿料配方及上漿工藝參數(shù)以貼伏毛羽并提高竹節(jié)紗在織造過程中的耐磨性與織機效率.

(2)雖然竹節(jié)紗段特數(shù)是基紗部分的2.2倍，但竹節(jié)紗部分的斷裂強力卻稍小于基紗部分，是基紗部分斷裂強力的98.4%，強力差異不明顯；竹節(jié)部分的紗線強力CV值較高，強力波動幅度也較大，會造成紗線在絡(luò)筒、整經(jīng)與漿紗工序斷頭，影響生產(chǎn)效率.在絡(luò)筒、整經(jīng)工序時，要選擇合理的機型、車速與紗線張力，以保證經(jīng)紗磨損與強力損失少、毛羽減少.

(3)織造時，在選擇綜框、綜絲、鋼筘筘號時需根據(jù)竹節(jié)紗的粗度、織物的組織結(jié)構(gòu)、織縮率、緊度及經(jīng)向密度等進行選擇，以優(yōu)化織造工藝參數(shù)，提高織造生產(chǎn)效率和織物質(zhì)量，獲得較好的織造效果.

參考文獻：

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[2] 顧憲祥，周秀玲.竹節(jié)紗工藝設(shè)計及產(chǎn)品開發(fā)[J].棉紡織技術(shù)，2003，31(4)：35-37.

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[6] 張莉，秦志剛，周杰.紗線毛羽測試方法概述[J].天津紡織科技，2008(2)：5-8.